传统与新型保护器对电机保护的优劣对比_开题报告

（一）电机保护需求

电动机因其结构简单，价格低廉，机械特性好，运行维护方便等优点在国民经济各行业中获得了广泛的应用。我国的电动机总装机容量约占全部用电设备总容量的75%，而耗电量约占总发电量的70%以上，其中(0.55-100)kW的中小型异步电动机的用电量占全国总发电量的40%左右[1]。重要程度不言而喻。

而且电动机所带的负载种类繁多，往往是整台设备中的关键部分，一旦电机出现故障，直接影响对应设备的运行，继而影响生产质量与效率。举例来说，循环水泵多用于压缩空气系统、灭菌系统、制冷系统等关键设备的冷却，一旦水泵电机出现故障，对应水泵即刻停止运转，轻则其所辅助的单体设备停机，重则整个厂区设备系统瘫痪。因此，电动机的安全、稳定运行具有十分重要的意义。

但是在生产使用中，电动机故障烧毁甚至引发重大安全事故的事件却屡见不鲜。电机烧毁的原因有多种，常见的有过负荷、受潮、缺相、堵转、通风不良、频繁启动、环境温度过高、电能质量差以及机械故障等等[2]。具体分析到水泵电机，其烧坏的原因主要有以下几个方面：①电动机超负荷运转；②电动机工作电压过低；③机房或环境温度过高；④电动机单相运转[3]。但电动机烧毁的最根本原因，往往是因为电动机热过载保护选择不当或可靠性不高，使得电机出现故障时，电动机保护器不能发挥有效的保护作用，最终造成电动机过载发热，内部温度超过极限值而引发事故[4]。

据不完全统计，我国每年因过载、断相、三相不平衡等故障而造成电动机烧毁的数量在20万台次以上，直接损失达16亿元，间接损失高达数百亿元[5]。

因此，有关电动机保护的研究尤为重要。

（二）电机保护器发展历程及现状

    电动机直接起动时，往往产生4-7倍额定电流的起动电流[6]。过大的起动电流容易损坏接触器或断路器。因此在大功率电动机起动控制上，可采用软启动控制系统[7]，或者变频调速起动[8]。但在生产运行过程中，中小型三相异步电动机的过载、低压、缺相运行等故障仍需电动机保护装置来解决。

我国电动机保护装置的发展大致经历了全面仿苏、技术引进、跟踪开发、自行设计等几个阶段[9]。

电机保护装置最早也是使用得比较普遍的是热继电器。热继电器是20世纪50年代初从前苏联引进的金属片机械式电机过载保护器。其结构简单，在保护电机过载方面具有反时限特性。但它的保护功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期过载、频繁启动等故障也不能起保护作用。此外，热继电器还存在重复性能差、大电流过载或短路故障后不能再次使用、调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动、功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。随着节能降耗成为全社会共识、日益深人人心，淘汰热继电器势在必行，而保护功能全面、节能环保的电子式电机保护器应运而生[10]。

从20世纪七八十年代开始，随着半导体技术、电子技术的发展及广泛应用，一批的基于分立电子元件和中小规模集成电路的新型电动机保护产品应运而生。此类保护器从保护取样方式上大致分为电压取样型和电流取样型。电压取样型电动机保护器主要针对电动机工作电压进行相应的检测来对电动机进行保护；电流取样型电动机保护器通过对电动机的线电流的变化检测来对电动机进行保护。我国电子式保护器是由晶体管型发展至集成电路型，装置功能基本满足电动机保护的要求。但是设计思路的限制导致这些电动机保护器仍有一些难以克服的缺陷，主要表现在：①精度不高；②无法实现仓储通信等功能；③调试困难[11]。

随着微电子技术和计算机技术的发展，我国的电机保护技术也从机电式向智能化进行过渡，在电机保护装置中引入了微处理器，加强了信号处理功能和通讯功能。新型智能型电动机保护器作为电动机保护器的第三代产品，通过精确地检测电动机工作电流并与设定值进行比较从而提供比传统热继电器更精确、更可靠、更高级、更完善的保护。它除了可实现通常的过载、断相保护外，一般都可实现预警、报警、综合保护（多功能保护）、非电量保护；具有通常的节能、动作灵敏、耐冲击振动、重复性好等优点[5]。代表了当前电机保护器的发展方向。

二、^范文提纲

绪论

电机保护研究的背景与意义

水泵电机运行过程常见故障及对生产的影响

电机常见故障分析及防护

电机运行原理

故障原因分析

故障预防维护

电机保护器的对比与选择

电机保护原理

电机保护器发展现状

以热继电器为主的机械式电机保护器（温度保护）

普通电子式电机保护器（断相保护）

智能型电机综合保护器（多功能保护）

传统与新型保护器对电机保护的优劣对比

智能型电机综合保护器对水泵电机应用效果验证

热继电器对水泵电机的保护效果

水泵电机保护系统技改

智能型电机综合保护器的保护效果

结论

三、参考文献

[1]晏良俊,朱琥.智能型低压电动机综合保护器的研究与开发[J].自动化技术与应用,2010,29(09):113-116.

[2]戴琨.我国电机保护现状与发展趋势[J].陶瓷研究与职业教育.2004(02):22-24.

[3]高玉臣.水泵电动机烧坏的原因及预防措施[J].河北农机,2007(04):19.

[4]梁永胜.新型电动机保护器ZEV[B].电机与控制应用.2007,34（6）.

[5]曾萍,胡景泰,覃大华.电动机保护器的发展与应用[A].中国电工技术学会低压电器专业委员会第十二届学术年会^范文集[C].2005年.

[6]徐振然.浅谈异步电动机的保护[A].科技资讯.2008：No20.

[7]杨伟,吴茂刚.电机软启动器的原理与应用[J].农机化研究,2005(02):205-207.

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[10]汪东芳.用电机保护器取代热继电器以实现节能[J].电工技术,2008(08):56+66.

[11]段丽云,郭磊.浅谈电动机保护器[J].军民两用技术与产品.2015,18.

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